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1、汽车制造企业生产物流合理化的研究提 纲一、汽车制造企业生产物流的意义二、汽车制造企业的生产物流问题分析汽车组装生产物流中,连锁效应明显生产组织不合理,库存量大,配送压力大物流环境和设备不合理生产不协调,缓存区积压半成品三、基于问题的对策研究应用MES系统消除连锁效应而引发的不利因素应用MES系统可以减少生产组织、库存、配送等压力。如何解决物流环境和设备不合理的研究生产不协调,缓存区积压半成品的解决措施节拍平衡四、结束语汽车制造企业生产物流合理化的研究容摘要:我国汽车制造业发展迅速,为了满足汽车制造企业生产组织的需要,其生产物流合理化研究尤为重要,对比发达国家的汽车制造企业生产流程,我国的汽车企
2、业在生产物流组织方面显得仍然比较落后。本文在对汽车制造企业生产物流的特点进行描述的基础上,分析了目前汽车制造生产物流存在的问题,最后重点探讨了解决问题的对策,以期对物流系统的管理与改善起到一定的借鉴作用。关键词：MES 节拍平衡 AGV 空中轨道小车汽车制造企业的生产物流一般是指原材料、外购件投人生产后,运送到各加工、组装区域和存储区域,以在制品的形态,按照规定的工艺过程进行加工、组装、储存,借助运输机械,在某个区域流转,又从某个区域流出,始终体现着物料实物形态的流转过程。对汽车制造企业而言,生产物流系统的有效运作是至关重要的。一、汽车制造企业生产物流的意义汽车制造企业物流费用在产品成本中占有
3、相当比重,企业物流合理化可以提高物流作业效率,减少运输费用及仓储包装费用,从而直接达到降低成本的目的；通过合理制订生产计划使物流均衡化,同时减少库序、减少物流中间环节可以有效地缩短生产周期,使进厂的原材料在较短的时间,形成成品供给用户,更快地适应市场的变化,提高企业的竞争能力；通过各种控制策略和控制方法使企业的原材料、中间在制品和成品库存在满足生产要求的前提下,把库存控制在合理围之；据统计,汽车企业原材料从进厂到形成产品出厂为止,只有5的时间是被加工活动所占用,其它95的时间是属于仓储、搬运或在加工线上的等待时间,也就是属于物流活动所占用的时间；据行业的统计,企业的流动资金主要是被材料费占用的
4、,一般材料费含原料及在制品占流动资金的75左右；日本丰田的一位企业家认为,只要看物流状况,就能判断企业的管理水平,这是很有道理的；库存过多不仅占压流动资金,而巨掩盖了企业管理中的许多矛盾,如某部门工作效率不高,劳动纪律松弛,各部门之间配合不协调等,因此物流对汽车制造企业至关重要。二、汽车制造企业的生产物流问题分析一汽车组装生产物流中的连锁效应明显汽车是由各种零部件组装而成,各零部件加工过程彼此独立,并行生产。如图1所示部件1总成1总成2零件1零件2零件3零件4零件5图1 汽车零部件构成图部件1由总成件1与总成件2装配而成,总成件1由零件1与零件2组合而成,总成件2由零件3、零件4、零件5组合而
5、成；而所谓的连锁效应是指任意零件如果没有按时制造完成,一定影响相关总成件的制造完成,继而影响到部件的制造完成,在此相互连锁影响中,产品的生产计划被彻底打破,大量零部件的流动停滞,生产不能继续进行；举例,零件2没有按时完工,那么按时完工的零件1必须等待,等待零件2完工才能进行配套组装,那么总成件1的完工必然会延误,而按时完工的组件2必须等待组件1完工才能进行配套装配,在此过程中,零件2的误工导致了零件1与总成件2的大量停滞。在汽车制造工艺流程中,任何一个环节出现停止工作,就会导致最终环节停止工作,同时其他环节就出现大量产品积压,举例如图2所示,假设由于设备故障导致焊装车间停产,那么就会导致没有车
6、身用于组装整车,这时发动机工厂、变速箱工厂、冲压车间、零部件供应商、原材料供应商等,所有的生产计划全部被打乱,整个供应链全部停滞,部分已按原计划生产的成品被迫积压；目前在汽车制造企业中,普遍存在着这种连锁效应,某种零部件没有如期完工,引发了整个产成品生产过程量物料的流动停滞；今年的日本震导致日本一些原材料的供应商停产,进而全球各大汽车公司均受到不同程度的影响。冲压车间焊装车间涂装车间总装车间发动机工厂变速箱工厂汽车钢板等油漆涂料零部件零部件零部件汽车制造工艺流程图图2 汽车制造工艺流程图二生产组织不合理造成的库存量大、配送压力大汽车制造企业一般有多条总装生产线,每条生产线又可生产多个品种,而且
7、每条生产线的品种切换也非常频繁,为了满足多条生产线和多品种的需求,零部件供应商设置了大量的库存,当某一条生产线需求某一品种时,零部件供应商需按照计划及时从库房里分拣出需求的零部件,然后配送至需求地点。这就造成了存在如下问题：库存占地面积大；库房管理人员数量需求增加；配送过程需要分拣,浪费了大量的人力和时间,时常发生配送错误的问题；在库存倒运过程中容易造成产品的损坏；各别产品需求少,零部件长期积压,占用大量库存资金,产品维护成本增加。三物流环境和设备不合理1物流环境不合理。传统的汽车制造企业中,车间生产设备的位置一般是固定的,在工厂部分散布置,为了保证生产活动的连续进行,被加工的物料必须依赖于输
8、送机械、运输车辆、起重机械、搬运机械或人力,才能运送到各个加工设备位置,物流在生产空间中始终是处于运动的状态,物流路线纵横交叉,形成了遍布生产空间的立体动态网络；运行节奏不协调,物流路线不合理,都会造成生产秩序的混乱；物流系统中物料堆放不规则,物流活动不正常,也将对生产环境造成影响。2物流设备不合理。零部件在生产线与生产线之间或车间与车间之间的流通,可以选用各种方式进行配送,但往往习惯于选用笨重的物流车辆,这种方式需求大量的物流车辆和人员,同时物流倒运过程中经常出现由于搬运不当造成的产品损坏,由于物流量大,地面交通非常拥挤,经常造成一些安全事故。四生产不协调造成缓存区积压半成品在产品的工艺流程
9、中,各道工序应该协调一致,保持良好的节奏性。而在目前汽车制造企业部存在这样的现象如图3所示：上、下工序节拍不一致,上道工序完工的半成品流到下道工序时,必须在缓存区等待较长时间才能进行加工制造；另一种相反现象也大量存在,由于上道工序人员配备、人机配合等各种原因,下道工序在加工过程中物料流动时紧时松,断断续续,截然相反的两种现象导致了缓存区库存过多,生产能力没有得到充分利用,最终都导致了产成品生产效率低下。因节拍OP20OP10,在OP20与OP10之间缓存区积压半成品。因节拍OP20OP30,在OP20与OP10之间缓存区被放空。OP10OP20OP30图3 生产不协调造成产品积压示意图三、生产
10、物流合理化的对策一基于MES的生产物流合理化对策由于现代生产管理理念的不断更新和市场环境的变化,一个制造型企业能否良性运营,关键是使计划与生产密切配合,企业和车间管理人员可以在最短的时间掌握生产现场的变化,作出准确的判断和快速的应对措施,保证生产计划得到合理而快速修正。 1990年11月,美国先进制造研究中心AMRAdvanced Manufacturing Research提出了MES制造执行系统概念,近10年制造执行系统MES在国际上迅速发展。制造执行管理系统是企业实施企业敏捷制造战略和实现车间生产敏捷化的基本技术手段,它提供面向车间层的生产管理技术与实时信息系统；还可以为用户提供一个快速
11、反应、精细化、有弹性的制造业环境,能够帮助企业减低成本、按期交货、提高产品的质量和提高服务质量。MES主要负责车间生产管理和调度执行,它可以在统一平台上集成生产调度、网络报表质量控制、产品跟踪、设备故障分析等管理功能,使用统一的数据库和通过网络联接可以同时为生产部门、工艺部门、质检部门、物流部门等提供车间管理信息服务。1、消除连锁效应而引发的不利因素通常应用MES系统系统以后可以实现信息共享,假设供应链中的某一环节出现停滞,那么其他环节可以同时得到信息,进而不会造成大量的零部件积压,同时管理人员可以根据信息及时调整生产计划或采取其他的补救措施,确保生产持续稳定的继续进行。2、减少生产组织、库存
12、、配送等压力。因为各大汽车公司制定的生产计划在实施的过程中,往往会有一些偏差,这些偏差会导致供应链部生产不协调,造成大量浪费；在汽车制造工艺流程中,可以从焊装车间或涂装车间读取车身信息,因为在焊装车间和涂装车间已经形成了生产队列,这个信息是准确的生产顺序,其他的供应链可以按照车身信息并结合生产线的节拍组织排序生产,当车身进入总装车间以后,其他的匹配的零部件也可以准时到达总装车间进行组装。冲压车间焊装车间涂装车间总装车间发动机工厂变速箱工厂汽车钢板等油漆涂料零部件零部件零部件应用MES排序生产流程图信息流生产流图4 应用MES排序生产流程图应用MES系统进行排序生产可以解决下列问题：不需建库存,
13、减少了库存面积、库存资金的积压；减少了库存维护费用；零部件配送不需进行分拣,节省了大量的时间和人力资源；减少了倒运环节和零部件配送错误的风险,降低了质量事故发生率。二解决物流环境和设备不合理的对策1物流环境不合理的解决措施包括以下几点：1设计统一规划的现场定置与标识；2进行生产设施排布时,要求井然有序不能过于拥堵,物料流动路线不能迂回和交叉；3生产现场合理布置待加工区,以平衡关键设备的加工能力；4对物流器具制定统一的原则：包括单元化计量、一体化从头到尾、厂、厂外、通用化多种物料用同一种容器、机械化搬运符合尺寸链、结构上保证、立体化存储同自动化、立体化的设备密切配合、自身、人机工程学的要求使用的
14、安全、方便、合理、降低相关劳动、安全的有合适的强度和刚度,保护物料品质、正确的成本选择恰当的材料、使用恰当的结构形式、通过恰当的加工工艺、透过恰当的经销通路、提高空间利用率折叠、拆卸组合式、生产过程中所需要的夹具,工具等物品的管理有规的管理制度。2物流设备不合理解决措施在生产线与生产线之间,当地面物流量大的情况下,我们可以选用空中物流输送方式悬链或空中轨道小车如图5、图6。这两种方式可以实现生产线之间点对点的输送,这种方式虽然初期投入成本较高,但在运行使用过程中却带来了极大的方便,可以大大的缓解面物流的压力,也大大的减少了物流车辆及人员的需求。悬链相对于空中轨道下车运行噪音大一些,在整车的四大工艺车间用的多一些,而自行小车在发动机车间用的多一些。空中轨道小车悬链图5 悬链的应用 图6 空中轨道小车的应用生产线与生产线之间如果配送距离短,同时不便于使用悬链的情况下,可以选用AGV小车配送或机械手搬运方式如图7、图8,可以实现全自动物流配送,降低了人员的劳动强度,提高了配送效率等优点。机械手AGV图7 AGV的应用 图8 机械手的应用三通过节拍平衡解决生产不协调,缓存区积压半成品的问题1节拍平衡率的含义目前如何提高汽车制造企业的流水线的整体效率,减少工序间的在制品,以及追求同步化生产越来
